加油加气站污水处理与回用

文 _ 郑争旗 李旻辰 华电郑州机械设计研究院有限责任公司

随着经济的发展和人民生活水平的提高，汽车已经成为人们主要的出行交通方式之一，这就需要建设大量的加油加气站来满足汽车的燃料供给需求。据统计，截至2013年底，高速公路沿线加油站达到了近万座，其数量仍在增加。高速公路沿线加油站一般距离城市较远，周边无市政管网，站区的给水和排水受到影响，目前污水大都采用偷排或者收集后定期用车运输至污水处理中心。一方面站区污水肆意排放对周边居民和耕地产生污染；另一方面采用定期清淘的方式成本高。这种将污染转移的方式也不是环保部门所倡导的，尤其是在干旱缺水地区。国内开发的重点是把站区的含油、生活污水通过处理后回收利用，用于站区的喷洒道路与绿化用水。这样既可以避免污水排放对周边环境的污染，又可以节约水资源，且节水效果非常明显。

本文以笔者设计的某CNG和汽柴油加油站项目为例，对加油加气站区生活污水的来源和处理回用系统做了介绍，针对处理回用的工艺进行选择，并对工艺设计流程和设计参数做了具体的论述。

1 原污水与回用水水质

本工程的处理对象为加油站服务区废水，主要包括工作人员生活用水、冲洗地面废水，厨房废水、冲厕排水等。污水进水水质根据各排水点的水质情况综合考虑，本项目综合考虑后按表1数据设计，总的设计规模6m3/d，污水经处理后达到《城市污水再生利用-城市杂用水水质》GB/T 18920-2002中的灌溉和浇洒用水标准。

表1 灌溉和浇洒用水标准 单位：mg/L

2 工艺选择

选择合理的污水处理工艺技术是十分重要的。只有处理选择得当，才能使污水处理工程的处理效果好，运行管理方便，节省投资成本和运行费用。污水池处理工艺的选择，首先需要适应污水的进水水质、出水水质、环境要求等等。同时综合考虑工艺的可靠性、成熟型、实用性、投资省、操作管理简单、运行费用低等多因素。

加油站的排水主要来自站区生活用水和站区地面冲洗等排水。其中生活排水主要来自于厕所、食堂和洗澡等，与城市常规生活用水水质比较接近。而常规的厌氧好氧工艺（AO）处理水质很难达到回用标准。

随着近年来膜生产技术的提高和生产成本的降低，膜技术在污水处理领域中的应用，特别是与生物反应器相组合的膜生物反应器(MBR)作为一种新型高效污水处理技术在国际上受到了广泛关注。MBR利用膜分离装置将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物有效截留，替代传统活性污泥工艺中的二沉池，使生化反应池中的活性污泥浓度(生物量)大大提高；实现水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)的分别控制，将难降解的大分子有机物截留在反应池中不断反应、降解。系统内活性污泥浓度(MLSS)可提升至10000mg/L，污泥龄可延长30d以上。

该工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且基本解决了传统的活性污泥法存在的污泥膨胀、污泥浓度低等因素造成的出水水质达不到中水回用要求的问题。为保证再生水水质，本设计最终选定AO+MBR的处理工艺,其工艺流程如图1所示。

3 工艺介绍

图1 污水处理工艺流程图

站区的含油、生活污水经格栅拦截去除粗的悬浮颗粒进入调节池，因为加油加气站日排放污水量很少，设置太多的构筑物不经济，所以本设计中的调节池兼备有集水池功能，调节池与格栅井设置在一起。

调节池内设置提升泵，污水经过调节池均质均量后由污水泵输送到缺氧池，在缺氧池中有机污染物进一步得到分解，经缺氧池分解后的污水自流入MBR膜生物反应器中（好氧池设置一定数量的膜片），进行生物降解和膜分离处理。污水在反应器中通过好氧污泥将水中的有机污染物生化降解，同时利用膜将处理好的水与污泥分离，并通过自吸泵输送到清水池中，根据需要用泵提升用于清扫道路或者站区的绿化用水。如果MBR出水不合格，将其用泵提升至前段调节池进行二次处理。清水池中人工定期投加消毒剂，杀灭污水中残留的细菌和病毒。

4 主要构筑物与设备设计参数

4.1 构筑物

（1）格栅

格栅用于拦截部分杂物和纤维状物质，确保在后续的处理过程中各个系统能够正常运行。格栅采用机械格栅，安装角度70°；宽度0.25m；栅条间隙0.15mm；污水过流速0.7m/s；过栅水头损失0.05m；设计污水量6m3/d。

（2）调节池

考虑加油站日排水量较小，出于经济方面的考虑取消集水池。因站区水量、水质波动较大，设置调节池对站区污水水量、水质进行均质调节尤为重要。调节池容积按36h设计，容积10m3。调节池为矩形钢筋砼构筑物，工艺尺寸：4m×2.5m×2.2m，有效水深1.0m（除特别寒冷地区，进水管埋深一般不会超过1.2m）。格栅井与调节池设置在一起，规格为2.5m×0.5m×2.2m。

（3）缺氧池（A池）

为脱氮处理而设置，池内设置立体弹性填料，作为反硝化细菌的载体，硝化液中回硝态氨和亚酸态氧在反硝化细菌的作用下，还原成氮气，达到脱氮的目的，缺氧池有效停留时间为2.5h，溶解氧控制在≤0.5mg/L。

(4)MBR池

设计流量（Q）6m3/d；总有效池容8m3；工艺尺寸：1m×2m×5.0m；有效水深（H）4.0m；混合液悬浮固体浓度2500mg/L。

（5）清水池

MBR过滤后的水送至清水池储存，根据需要用泵提升作为站区的绿化和冲洗道路用水。半地下钢筋混凝土结构，1座。工艺尺寸2m×2m×2m，贮存处理达标的再生水。

（6）污泥池

MBR池（生化池）的剩余污泥经污泥泵抽吸至污泥池内，定期清掏外运，由于膜生物反应器产生的污泥较少，半年或一年抽洗一次即可。

4.2 主要设备。

A池进料泵，采用潜水离心泵，2台，一台备用。Q=0.25m3/h，H=8m。

污泥回流泵，采用潜水离心泵，2台，一台备用。回流比200%，Q=0.5m3/h，H=8m。

剩余污泥泵，采用潜水离心泵，1台。Q=0.5m3/h，H=10m。

MBR抽吸泵，采用自吸式离心泵，2台。Q=0.33m3/h，H =6m。

回用水泵，采用潜水离心泵，2台。Q=5m3/h，H=20m。

中空丝膜组件，数量1台，中空纤维孔径0.2μm，中空纤维膜设计通量为每小时15L/m2；中空纤维膜面积22.5m2；膜组件参数：帘式膜15片/件，每片为1.5m×1m；产水量Q为330ml/h；中空纤维膜采用离线清洗，化学清洗设备1套。

移动式吊装设备，1台，起吊重量1.0t。

离心鼓风机，2台，2用1备，Q=（12）15m3/h，H=6m。

5 结论

利用AO+MBR对加油加气站污水进行深度处理，自动化程度高、运行简单，处理效果稳定，工程造价比较低，能源及药剂消耗量较小。废水处理系统建成运行后，将使站区的污水全部回用，是一种新型实用的节水技术。处理后的中水还可用于站区的喷洒道路与绿化用水，具有一定的经济效益。

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